原子パイル（原子炉）の作業原理
原子パイル、またはより正確には、原子炉は、核核分裂の連鎖反応を制御および維持する装置であり、その過程でエネルギーを放出します。これがその実用的な原則の内訳です：
1。核分裂性材料： 原子炉のコアには、裂け目材料が含まれています （例えば、ウラン-235）。この材料は核核分裂を受けます 、原子の核が2つ以上の小さな核に分割され、膨大な量のエネルギーと中性子が放出されるプロセス。
2。中性子吸収と連鎖反応： 中性子が核分裂性原子を打つと、原子が分割されます。この核分裂はより多くの中性子を放出し、他の核分裂性原子を打つことができ、鎖反応を作成する 。
3。コントロールロッド： 連鎖反応を制御するために、コントロールロッド 反応器コアに挿入されます。これらのロッドは中性子を吸収し、反応速度を遅くします。 コントロールロッドの位置を調整することにより、反応器の出力を調整できます。
4。モデレーター： モデレーター （通常は水またはグラファイト）は、核分裂中に放出される中性子を遅くするために使用されます。遅い中性子は核分裂を引き起こす可能性が高く、連鎖反応の効率を高めます。
5。クーラント： a coolant （多くの場合、水または重水）が反応器コアを通って循環して、核分裂によって発生した熱を除去します。 この熱は、蒸気を生成し、発電所で電力を生成するために使用されます 。
6。封じ込め： 原子炉は、A 封じ込め構造に囲まれています 、事故の場合に放射性物質の環境への放出を防ぐように設計されています。
ここに単純化された類推があります：
雪だるまが丘を転がり落ちるように、連鎖反応を想像してください。雪だるまが地面に当たるたびに、それは小さな断片に壊れ、それぞれが新しい雪玉になり、丘をさらに転がります。コントロールロッドは、丘の上に置かれた障壁のようなもので、雪だるまの勢いを遅くします。モデレーターは、小さな雪だるまを遅くする柔らかい雪のようなものであり、より多くの雪だるまが地面に衝突し、より多くの雪だるまを作ることを保証します。
原子炉の重要な機能：
- エネルギーの生成： 核分裂から放出される熱は、電気を生成するために使用されます。
- 研究開発： 科学研究では、核反応を研究し、医療用途向けの同位体を作成し、新しい材料を探索するために科学研究で使用されています。
- 医療アプリケーション： 原子炉は、医療画像と治療のための同位体を生成するために使用されます。
原子炉は、事故を防ぐために多くの安全機能を備えた複雑なシステムであることに注意することが重要です。ただし、特に放射性廃棄物と潜在的な事故の管理に関して、リスクをもたらします。
